一種基于云端的集成電路測試信息整合分析系統及方法與流程

本發明涉及一種集成電路測試信息整合分析系統及方法，特別是涉及一種基于云端的集成電路測試信息整合分析系統及方法。

背景技術：

在集成電路技術領域中，幾乎所有芯片在進入市場前，都需要經過很多環節嚴格的測試，而每個環節的都會產生海量信息數據，包括整合驗證數據、功能性能測試數據、測試條件、測試環境信息等芯片全套數測試相關信息。測試是必須但又是耗時而昂貴的過程，它是保障集成電路性能與質量的關鍵手段之一。但在測試過程中卻忽略了隨時可見的大數信息價值、分析及安全等問題。當前，集成電路測試每天生成各種數據大約30G的大數據，每月測試月2億多顆芯片，每顆芯片測試參數平均約6000項，每顆芯片測試功能矢量平均約10,000,000條，而且測試數據還在持續增長中，因此，現有行業急需一個具有智能、高效及形成一個龐大的數據網的物理服務集群及信息整合技術方法，并兼顧安全預警服務支撐系統、全面安全保障支撐系統、高效運維管理支撐系統等安全、運維、監控的功能，能實現為上層應用提供高度集成的數據接口，為集成電路產業用戶提供整套安全可控、智能監控、安全預警、動態監控的集成電路測試信息整合服務。

另外，眾所周知，集成電路產業鏈包括集成電路設計、集成電路制造、集成電路封裝測試以及支撐輔助上述三個環節的設備和材料等環節，每個環節都產生海量且具有巨大價值的數據信息，但是每個環節由于自身規模、技術等限制，不可能負擔高額的信息系統成本，現有技術無法滿足，行業對于云端整合和分析這種成本較低創新服務的需求會出現爆發，若建立一種基于云端的集成電路測試信息整合分析系統，對每一批芯片每一環節的測試結果進行監督和分析，甚至能夠通過一些數據的變化趨勢預測問題的所在,在良率問題爆發出來以前就采取必要的措施,從而減少甚至避免產品質量的事故,降低芯片生產運營的成本，對于芯片整體的特性，以及設計、工藝、封裝等方面的問題是非常有價值的。

技術實現要素：

為克服上述現有技術存在的不足，本發明之目的在于提供一種基于云端的集成電路測試信息整合分析系統及方法，其通過整合整合驗證數據、功能性能測試數據、測試條件、測試環境信息等芯片全套數測試相關信息，并基于云端分布式數據部署，為集成電路產業用戶提供整套安全可控、智能監控、安全預警、動態監控的集成電路測試信息整合服務。

為達上述及其它目的，本發明提出一種基于云端的集成電路測試信息整合分析系統，包括：

多個測試數據收集與在線效應器，用于自動收集獲取各集成電路的測試數據；

監控客戶端，根據客戶的要求對測試數據收集與在線效應器10的測試數據進行處理，并產生除了測試數據以外的記錄信息；

云端服務器，獲取監控客戶端處理后的測試數據及記錄信息，以整合測試數據收集與在線效應器獲得的集成電路數據信息，并對獲得的數據信息基于云端分布式數據部署。

進一步地，測試數據收集與在線效應器、監控客戶端以及云端服務器之間利用光纖或VPN進行連接，形成虛擬化的物理服務集群。

進一步地，該測試數據包括整合驗證數據、功能性能測試數據、測試條件、測試環境信息等芯片全套數測試相關信息。

進一步地，該云端服務器整合所獲得的整合驗證數據、功能性能測試數據、測試條件、測試環境信息等芯片全套數測試相關信息，并基于云端分布式數據部署，包括測試環境監控、工程分析、自定義測試OI、自定義底層驅動。

進一步地，該系統基于云端處理架構，設計具有雙向反饋機制的測試分析工具，提供用戶需求Limit control、XML/STDF/summary格式分析轉換、LOG分析、疊加分析、Process tracking/Control Model技術服務接口，實現實時測試控制、交互協同、節點查詢。

為達到上述目的，本發明還提供一種基于云端的集成電路測試信息整合分析方法，包括如下步驟：

步驟一，建立虛擬化的物理服務集群；

步驟二，利用各測試數據收集與在線效應器實時收集測試數據，并利用監控客戶端根據客戶的要求對測試數據收集與在線效應器收集的測試數據進行處理，包括驗證數據、功能性能測試數據、測試條件、測試環境信息等芯片全套數測試相關信息，并送至云端服務器；

步驟三，于云端服務器，整合所述測試數據，并基于云端分布式數據部署；

步驟四，對整合后的測試數據采用海量數據挖掘分析技術及多種工藝驗證分析方法進行整合分析，并輸出分析結果。

進一步地，于步驟一中，該虛擬化的物理服務集群對集成電路測試硬件系統進行虛擬化改造，以光纖、VPN將分散在不同位置的硬件設備連接起來，通過測試數據收集與在線效應器、監控客戶端以及云端服務器，形成一個閉環的自動控制和測試信息收集，形成一個龐大的數據網。

進一步地，該測試數據包括整合驗證數據、功能性能測試數據、測試條件、測試環境信息等芯片全套數測試相關信息。

進一步地，于步驟三，該云端服務器整合所獲得的整合驗證數據、功能性能測試數據、測試條件、測試環境信息等芯片全套數測試相關信息，并對測試數據基于云端分布式數據部署。

進一步地，該云端服務器采用雙向反饋機制，提供用戶需求Limit control、XML/STDF/summary格式分析轉換、LOG分析、疊加分析、Process tracking/Control Model技術服務接口，實現實時測試控制、交互協同、節點查詢。

與現有技術相比，本發明一種基于云端的集成電路測試信息整合分析系統及其方法建立一個龐大的數據網的物理服務集群，通過整合整合驗證數據、功能性能測試數據、測試條件、測試環境信息等芯片全套數測試相關信息，并基于云端分布式數據部署，為集成電路產業用戶提供整套安全可控、智能監控、安全預警、動態監控的集成電路測試信息整合服務。

附圖說明

圖1為本發明一種基于云端的集成電路測試信息整合分析系統的系統架構示意圖；

圖2為本發明較佳實施例之基于云端的集成電路測試信息整合分析系統的系統架構示意圖；

圖3為本發明具體實施例中云端服務器整合分析測試數據挖掘和處理的過程示意圖；

圖4為本發明一種基于云端的集成電路測試信息整合分析方法的步驟流程圖。

具體實施方式

以下通過特定的具體實例并結合附圖說明本發明的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭示的內容輕易地了解本發明的其它優點與功效。本發明亦可通過其它不同的具體實例加以施行或應用，本說明書中的各項細節亦可基于不同觀點與應用，在不背離本發明的精神下進行各種修飾與變更。

圖1為本發明一種基于云端的集成電路測試信息整合分析系統的系統架構示意圖。如圖1所示，本發明一種基于云端的集成電路測試信息整合分析系統包括：多個測試數據收集與在線效應器10、監控客戶端20以及云端服務器30。

其中，測試數據收集與在線效應器10用于自動收集獲取各集成電路的測試數據，包括整合驗證數據、功能性能測試數據、測試條件、測試環境信息等芯片全套數測試相關信息，在本發明中，測試數據收集與在線效應器10相當于測試機；監控客戶端20，根據客戶的要求對測試數據收集與在線效應器10的測試數據進行處理，云端服務器30獲取監控客戶端20處理后的測試數據及記錄信息，以整合測試數據收集與在線效應器10獲得的整合驗證數據、功能性能測試數據、測試條件、測試環境信息等芯片全套數測試相關信息，并基于云端分布式數據部署，包括測試環境監控、工程分析、自定義測試OI、自定義底層驅動等，測試數據收集與在線效應器10、監控客戶端20以及云端服務器30利用光纖、VPN等多種形式連接。

圖2為本發明較佳實施例之基于云端的集成電路測試信息整合分析系統的系統架構示意圖。具體地說，本發明之系統建立物理服務集群并虛擬化，以基礎設施作為服務包括多種不同類型的硬件設備，以及將設備連接起來的物理鏈路，應用于復雜的分布式網絡環境，在這種情況下，傳統的基于局域網的數據組織難以滿足廣域網多用戶條件下的功能和性能要求，因此本發明對集成電路測試硬件系統進行虛擬化改造，以光纖、VPN等多種形式將分散在不同位置的硬件設備連接起來，通過測試數據收集與在線效應器10、監控客戶端20(包括多個客戶機)以及云端服務器30(包括密鑰服務器、數據控制服務器、在線交互服務器、數據庫、測試程序管理等多個服務器)，形成一個閉環的自動控制和測試信息收集，形成一個龐大的數據網。

在測試程序進入量產測試階段，客戶會根據自身要求對測試機(即測試數據收集與在線效應器10)OI產出的測試數據進行有條件提取，由于測試數據的保存格式為二進制文件，使用無法直接使用文本處理工具進行打開編輯，并且由于測試數據是一個龐大的文件，所以使用人工處理也是很不合理的。本發明對現有測試系統所使用的OI進行改進，使OI可以產生除了測試數據以外的記錄信息，這些記錄信息可以通知應用系統TestSystemPLUS進行處理數據。具體地說，本發明是基于現有自動測試設備ATE基礎上，重新定義底層驅動，修訂完善自動化信息(即將ATE產生的復雜多樣、格式復雜的測試數據歸一化和標準化)，在ATE自帶OI基礎上增加ProgramName、ProberCardID、ProberCardName、Test time等信息，并實時將測試的數據轉換成STDF、ATDF、TXT、Rawdata等統一標準格式，自動傳到云端進行處理分析，防止人工操作出現錯誤。

在本發明中，云端服務器30基于自動測試系統ATE進程修訂完善的在線數據監控及在線響應軟件(監控客戶端20)，整合驗證數據、功能性能測試數據、測試條件、測試環境信息等芯片全套數測試相關信息，并對測試數據基于云端分布式數據部署。具體地說，本發明基于Spark Streaming大數據流計算框架，首先通過實時記錄測試全過程，對修訂完善的OI產生的數據進行獲取，集中整合芯片各測試環節的過程狀態數據和測試數據，并進行歸一化處理，然后采用數據清洗技術對數據進行清理，完成數據集成和融合、數據轉換、數據規約等處理，然后對數據完成數據挖掘與個性化定制，最后形成挖掘結果，如圖3所示。在本發明中，分布式數據處理主要是利用“化整為零、協同工作”的分布式計算思想，由“分解”和“匯聚”兩個處理步驟組成，首先將測試產生的成百上千的小數據集片，每個或若干個數據集分片均依照映射規則由集群中的1個節點執行計算任務，多節點并行工作并生成中間結果。再次，依照規則將中間結果映射到若干個節點，按規劃設計的算法“匯聚”歸類并形成最終的信息，實現實時測試控制、交互協同、節點查詢。本發明中，測試信息包括STDF/TXT/Excel/ATDF/Rawdata/…、Tester/Prober/Handler/Customer/…、Datalog/Summary/Map/Image/等測試信息，本發明設計開發具有雙向反饋機制的測試分析工具，提供用戶需求Limit control、XML/STDF/summary格式分析轉換、LOG分析、疊加分析、Process tracking/Control Model等技術服務接口，實現靈活高效的實時測試控制、交互協同、節點查詢，這些數據可以提供給工程師和客戶進行分析產品的可靠性。由于測試數據的結果會直接影響到客戶產品的良品率，通過AD/NIS對于每個賬號的權限管控，可以有效得控制這些測試數據的安全性，形成一個閉環的數據優化、反饋、共享。

圖4為本發明一種基于云端的集成電路測試信息整合分析方法的步驟流程圖。如圖4所示，本發明一種基于云端的集成電路測試信息整合分析方法，包括如下步驟：

步驟401，建立虛擬化的物理服務集群，該虛擬化的物理服務集群對集成電路測試硬件系統進行虛擬化改造，以光纖、VPN等多種形式將分散在不同位置的硬件設備連接起來，通過測試數據收集與在線效應器、監控客戶端以及云端服務器，形成一個閉環的自動控制和測試信息收集，形成一個龐大的數據網。

步驟402，利用各測試數據收集與在線效應器實時收集測試數據，并利用監控客戶端根據客戶的要求對測試數據收集與在線效應器收集的測試數據進行處理，包括驗證數據、功能性能測試數據、測試條件、測試環境信息等芯片全套數測試相關信息，并送至云端服務器。在本發明中，測試數據包括整合驗證數據、功能性能測試數據、測試條件、測試環境信息等芯片全套數測試相關信息。

也就是說，在測試程序進入量產測試階段，客戶會根據自身要求對測試機OI產出的測試數據進行有條件提取，由于測試數據的保存格式為二進制文件，使用無法直接使用文本處理工具進行打開編輯，并且由于測試數據是一個龐大的文件，所以使用人工處理也是很不合理的。本發明對現有測試系統所使用的OI進行二次開發，使OI可以產生除了測試數據以外的記錄信息。這些記錄信息可以通知應用系統TestSystemPLUS進行處理數據。

步驟403，于云端服務器，整合測試數據(包括整合驗證數據、功能性能測試數據、測試條件、測試環境信息等芯片全套數測試相關信息)，并對測試數據基于云端分布式數據部署。測試信息包括STDF/TXT/Excel/ATDF/Rawdata/…、Tester/Prober/Handler/Customer/…、Datalog/Summary/Map/Image/等測試信息，本發明設計開發具有雙向反饋機制的測試分析工具，提供用戶需求Limit control、XML/STDF/summary格式分析轉換、LOG分析、疊加分析、Process tracking/Control Model等技術服務接口，實現靈活高效的實時測試控制、交互協同、節點查詢，這些數據可以提供給工程師和客戶進行分析產品的可靠性。由于測試數據的結果會直接影響到客戶產品的良品率，通過AD/NIS對于每個賬號的權限管控，可以有效得控制這些測試數據的安全性，形成一個閉環的數據優化、反饋、共享。

步驟404，對整合后的測試數據采用海量數據挖掘分析技術及多種工藝驗證分析方法進行整合分析，并輸出分析結果。

具體地說，本步驟將整合收集到的數據以多級平臺間shmoo、margin等性能掃描、site by site比對采用分析、BIN to BIN差異控制、失效Map圖疊加分析等形式直觀顯示出來。舉例說明如下：系統會在每片晶圓測試完畢后先將測試數據發送至于服務器上，服務器上運行的分析系統軟件會實時將每一片傳送過來的數據與系統記錄的配置表單中的預警信息進行比對，由系統提供針對特點參數的進行分析，如表1：

表1

可根據以上這些結果來制定合理的預警線，比較常用的有直框圖對比、數據正態分布圖、SHMOO等，并把測試完的每個批次的失效數量顯示在圖中。

可見，本發明一種基于云端的集成電路測試信息整合分析系統及其方法建立一個龐大的數據網的物理服務集群，通過整合驗證數據、功能性能測試數據、測試條件、測試環境信息等芯片全套數測試相關信息，并基于云端分布式數據部署，為集成電路產業用戶提供整套安全可控、智能監控、安全預警、動態監控的集成電路測試信息整合服務。

上述實施例僅例示性說明本發明的原理及其功效，而非用于限制本發明。任何本領域技術人員均可在不違背本發明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾與改變。因此，本發明的權利保護范圍，應如權利要求書所列。